Comunicación analógica – demoduladores AM
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El proceso de extraer la señal del mensaje original de la onda modulada se conoce como detección o demodulación… El circuito que demodula la forma de onda modulada se conoce como demodulador… Los siguientes demoduladores (detectores) se utilizan para demodular la onda AM.
Se utiliza un demodulador de ley cuadrada para demodular una onda AM de bajo nivel. A continuación se muestra el diagrama de bloquesdemodulador de ley cuadrada…
Este demodulador contiene un dispositivo de ley cuadrada y un filtro de paso bajo. La onda AM $ V_1 \left (t \right) $ se usa como entrada para este demodulador.
Forma de onda AM estándar:
$$ V_1 \left (t \right) = A_c left [ 1+k_am\left ( t right ) right ] cos \left (2 pi f_ct \right) $$
Sabemos que la relación matemática entre la entrada y la salida de un dispositivo de ley cuadrática
$ V_2 \left (t \right) = k_1V_1 \left (t \right) + k_2V_1 ^ 2 \left (t \right) $ (Ecuación 1)
Dónde:
$ V_1 \left (t \right) $ es la entrada del dispositivo de ley cuadrática, que no es más que una onda AM
$ V_2 \left (t \right) $ – resultado cuadrático del dispositivo
$ k_1 $ y $ k_2 $ son constantes
Sustituye $ V_1 \left (t \right) $ en la ecuación 1.
$$ V_2 \left (t \right) = k_1 \left (A_c left [ 1+k_am\left ( t right ) right ] cos \left (2 pi f_ct \right) \right) + k_2 \left (A_c left [ 1+k_am\left ( t right ) right ] cos \left (2 pi f_ct \right) \right) ^ 2 $$
$ \Rightarrow V_2 \left (t \right) = k_1A_c cos \left (2 pi f_ct \right) + k_1A_ck_am \left (t \right) cos \left (2 pi f_ct \right) + $
$ k_2 {A_ {c}} ^ {2} left [ 1+{K_{a}}^{2}m^2\left ( t right )+2k_am\left ( t right ) right ] \left ( \frac {1+ cos \left (4 pi f_ct \right)} {2} \right) $
$ \Rightarrow V_2 \left (t \right) = k_1A_c cos \left (2 pi f_ct \right) + k_1A_ck_am \left (t \right) cos \left (2 pi f_ct \right) + \frac { K_2 {A_ {c}} ^ {2}} {2} + $
$ \frac {K_2 {A_ {c}} ^ {2}} {2} cos \left (4 pi f_ct \right) + \frac {k_2 {A_ {c}} ^ {2} {k_ {a }} ^ {2} m ^ 2 \left (t \right)} {2} + \frac {k_2 {A_ {c}} ^ {2} {k_ {a}} ^ {2} m ^ 2 \left (t \right)} {2} cos \left (4 pi f_ct \right) + $
$ k_2 {A_ {c}} ^ {2} k_am \left (t \right) + k_2 {A_ {c}} ^ {2} k_am \left (t \right) cos \left (4 pi f_ct \right) $
En la ecuación anterior, el término $ k_2 {A_ {c}} ^ {2} k_am \left (t \right) $ es la versión escalada de la señal del mensaje. Puede extraerse pasando la señal anterior a través de un filtro de paso bajo y el componente de CC $ \frac {k_2 {A_ {c}} ^ {2}} {2} $ puede eliminarse con un condensador de bloqueo.
Se utiliza un detector de envolvente para detectar (demodular) ondas AM de alto nivel. A continuación se muestra un diagrama de bloques de un detector de envolvente.
Este detector de envolvente consta de un diodo y un filtro de paso bajo. Aquí el diodo es el principal elemento de detección. Por lo tanto, el detector de envolvente también se llama detector de diodos… El filtro de paso bajo contiene una combinación en paralelo de resistencia y condensador.
La onda AM $ s \left (t \right) $ se alimenta a la entrada de este detector.
Sabemos que la forma de onda AM estándar
$$ s \left (t \right) = A_c left [ 1+k_am\left ( t right ) right ] cos \left (2 pi f_ct \right) $$
En el semiciclo positivo de la onda AM, el diodo conduce y el condensador se carga al valor máximo de la onda AM. Cuando el valor de AM es menor que este valor, el diodo tendrá polarización inversa. Por lo tanto, el condensador se descarga a través de la resistencia. R hasta el siguiente semiciclo positivo de la onda AM. Cuando la magnitud de la onda AM es mayor que el voltaje del capacitor, el diodo conduce y el proceso se repite.
Tenemos que elegir los valores de los componentes de tal forma que el condensador se cargue muy rápido y se descargue muy lentamente. Como resultado, obtenemos una forma de onda de voltaje del capacitor similar a la forma de onda de la envolvente AM, que es casi similar a la señal moduladora.
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